Реакция деления тяжелых ядер

В 1940 году советские ученые Флеров и Петржак обнаружили спонтанное (самопроизвольное) деление ядер урана и тория. Период их полураспада лет. В 1939 году немецкие ученые Штрассман и Ган открыли процесс деления ядер урана при их бомбардировке нейтронами. При этом образуются элементы из середины таблицы Менделеева (латан и барий). Этот процесс положил начало изучения ядерных реакций нового типа – реакций деления тяжелых ядер под действием нейтронов. Замечательной особенностью деления тяжелых ядер является то, что оно сопровождается выделением двух – трех нейтронов, называемых нейтронами деления. Так как у средних атомов отношение числа протонов и числу нейтронов равно единице (), а у тяжелых (), то образующиеся осколки перегружены нейтронами и поэтому выделяются нейтроны деления. Получившиеся осколки оказываются радиоактивными и могут претерпевать ряд позитронных превращений, сопровождаемых -излучением. Таким образом, продолжается процесс превращения осколков деления в ядра более стабильных элементов. Энергия испускаемых нейтронов меняется от 0 до 7 МэВ. Деление ядер сопровождается выделением большого количества энергии, так как удельная энергия связи ядер средней массы 8,7 МэВ, в то время как у тяжелых 7,6 МэВ. Поэтому при делении атома на два осколка должна выделяться энергия 1,1 МэВ на один нуклон. Экспериментально установлено, что при делении ядра урана выделяется энергия 200 МэВ. Вероятность деления ядер определяется энергией нейтронов. Высокоэнергетические нейтроны вызывают деление практически всех ядер. Нейтроны с меньшей энергией – тяжелых. Ядра урана и плутония делятся нейтронами любых энергий, но особенно хорошо медленными (тепловыми) нейтронами (с энергией эВ).